本文關(guān)鍵詞：商用變形鎂合金的低溫力學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 變形鎂合金 低溫環(huán)境 力學(xué)行為 斷裂機(jī)制 顯微組織

【摘要】：鎂合金作為一種輕質(zhì)合金以其低密度高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),在飛機(jī)、導(dǎo)彈、飛船、衛(wèi)星等航空航天類(lèi)零部件上具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,航空航天類(lèi)飛行器在運(yùn)行過(guò)程中不僅要應(yīng)對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射環(huán)境,還要經(jīng)受太空中的低溫環(huán)境,因此要求材料具有良好的低溫力學(xué)性能。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于鎂合金性能的研究主要集中在室溫及以上溫度,而關(guān)于鎂合金低溫性能方面的研究卻很少。為進(jìn)一步擴(kuò)大傳統(tǒng)變形鎂合金的使用范圍,開(kāi)展對(duì)適合在低溫條件下使用的變形鎂合金的研究,對(duì)于更加廣泛地推廣其在航空航天領(lǐng)域和其它低溫環(huán)境中的應(yīng)用具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用工藝研究較為成熟的商業(yè)變形鎂合金,主要是AZ31鎂合金擠壓板材和AZ61、AZ80、ZK60鎂合金擠壓棒材作為研究對(duì)象,分別在不同低溫(室溫及以下)環(huán)境下進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),考察其拉伸力學(xué)性能隨溫度的變化規(guī)律,對(duì)其在低溫環(huán)境下的服役行為進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),并對(duì)合金的低溫力學(xué)行為和斷裂機(jī)制進(jìn)行分析。通過(guò)金相顯微鏡(OM)對(duì)合金在低溫下顯微組織變化情況進(jìn)行探討,利用掃描顯微鏡(SEM)對(duì)其拉伸斷口形貌進(jìn)行觀察,分析討論不同合金在低溫下的斷裂機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)對(duì)AZ31鎂合金擠壓板材分別在20℃、-40℃、-90℃、-120℃、-196℃溫度下進(jìn)行拉伸,隨拉伸溫度的降低,合金呈現(xiàn)出強(qiáng)度不斷升高,延伸率緩慢下降的趨勢(shì)。在-196℃拉伸時(shí),抗拉強(qiáng)度較室溫提高了120MPa,屈服強(qiáng)度提高了79MPa,延伸率由室溫的17.21%下降到12.25%,說(shuō)明AZ31鎂合金擠壓板材在低溫下依然可以保持很好的拉伸力學(xué)性能,為其在低溫下的應(yīng)用提供了可能性。(2)AZ61、AZ80和ZK60鎂合金擠壓棒材在20℃、-40℃、-80℃、-120℃的強(qiáng)度值隨拉伸溫度降低而升高,其中具有最小晶粒尺寸的ZK60鎂合金的強(qiáng)度上升幅度最大。AZ80和ZK60鎂合金隨拉伸溫度降低延伸率有小幅下降,AZ61鎂合金的低溫延伸率要稍高于室溫。(3)AZ31和ZK60鎂合金在20℃和-40℃拉伸斷口組織中有較多孿晶的存在,隨溫度降低孿晶數(shù)目不斷減少,在-80℃及以下溫度已基本沒(méi)有孿晶;AZ61鎂合金在-120℃~20℃溫度區(qū)間變形時(shí),有大量孿生參與變形;AZ80鎂合金在室溫及以下溫度拉伸斷口組織中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何孿晶。(4)擠壓態(tài)AZ31、AZ61和ZK60鎂合金在室溫下斷裂方式為塑性斷裂,低溫下均能保持較好的延伸率,低溫?cái)嗔逊绞綖樗苄詳嗔雅c解理斷裂并存的混合斷裂。擠壓態(tài)AZ80鎂合金室溫?cái)嗔褭C(jī)制為微孔聚集型斷裂,低溫下為沿晶斷裂機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】：變形鎂合金 低溫環(huán)境 力學(xué)行為 斷裂機(jī)制 顯微組織
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鎂合金研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 變形鎂合金10-12
• 1.2.2 鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用12-14
• 1.2.3 鎂合金低溫力學(xué)性能研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 課題學(xué)術(shù)和實(shí)際意義18-19
• 1.4 課題研究目的、內(nèi)容19-21
• 1.4.1 課題研究目的19
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法21-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線21
• 2.2 分析測(cè)試方法21-25
• 2.2.1 金相組織觀察21-22
• 2.2.2 低溫拉伸力學(xué)性能測(cè)試22-24
• 2.2.3 斷口組織形貌觀察24-25
• 3 擠壓態(tài)AZ31鎂合金板材低溫力學(xué)性能研究25-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 3.2 AZ31鎂合金擠壓板材低溫拉伸力學(xué)行為25-30
• 3.2.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線25-28
• 3.2.2 低溫對(duì)AZ31鎂合金擠壓板材力學(xué)性能的影響28-30
• 3.3 AZ31鎂合金擠壓板材低溫拉伸組織變化30-34
• 3.3.1 低溫對(duì)AZ31鎂合金擠壓板材斷口附近金相組織的影響30-32
• 3.3.2 低溫對(duì)AZ31鎂合金擠壓板材斷口形貌的影響32-34
• 3.4 AZ31鎂合金擠壓板材低溫加工硬化行為34-38
• 3.4.1 加工硬化率曲線35-37
• 3.4.2 低溫對(duì)AZ31鎂合金擠壓板材加工硬化行為的影響37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-41
• 4 擠壓態(tài)AZ系鎂合金棒材低溫力學(xué)性能研究41-63
• 4.1 擠壓態(tài)AZ61鎂合金棒材低溫力學(xué)性能研究41-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料41-42
• 4.1.2 AZ61鎂合金棒材低溫拉伸力學(xué)性能42-43
• 4.1.3 AZ61鎂合金棒材低溫拉伸斷口顯微組織43-47
• 4.1.4 AZ61鎂合金棒材低溫加工硬化行為47-50
• 4.1.5 AZ61鎂合金棒材低溫拉伸斷口形貌50-52
• 4.2 AZ80鎂合金棒材低溫力學(xué)性能研究52-61
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料52-53
• 4.2.2 AZ80鎂合金棒材低溫拉伸力學(xué)性能53-55
• 4.2.3 AZ80鎂合金棒材低溫拉伸斷口顯微組織55-58
• 4.2.4 AZ80鎂合金棒材低溫拉伸斷口形貌58-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 5 擠壓態(tài)ZK60鎂合金棒材低溫力學(xué)性能研究63-71
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料63-64
• 5.2 ZK60鎂合金棒材低溫拉伸力學(xué)性能64-67
• 5.2.1 工程應(yīng)力應(yīng)變曲線64-65
• 5.2.2 真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線65-67
• 5.3 ZK60鎂合金棒材低溫拉伸斷口顯微組織67-69
• 5.4 ZK60鎂合金棒材低溫拉伸斷口形貌69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 6 結(jié)論71-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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本文編號(hào)：847443